数据库安全性

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4.1 计算机安全性概论
4.1.1 计算机系统的三类安全性问题
4.1.2 安全标准简介
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4.1.2 安全标准简介

为降低进而消除对系统的安全攻击，各国引用或制定了一 系列安全标准

TCSEC (桔皮书) TDI (紫皮书)
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安全标准简介（续）

1985年美国国防部（DoD）正式颁布《 DoD可信计算 机系统评估标准》（简称TCSEC或DoD85） TCSEC又称桔皮书 TCSEC标准的目的
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安全标准简介（续）
D级

将一切不符合更高标准的系统均归于D组 典型例子：DOS是安全标准为D的操作系统

DOS在安全性方面几乎没有什么专门的机制来保障
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安全标准简介（续）
C1级

非常初级的自主安全保护 能够实现对用户和数据的分离，进行自主存取控制 （DAC），保护或限制用户权限的传播。
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安全标准简介（续）
A1级

验证设计，即提供B3级保护的同时给出系统的形式化 设计说明和验证以确信各安全保护真正实现。
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安全标准简介（续）
B2以上的系统

还处于理论研究阶段 应用多限于一些特殊的部门如军队等 美国正在大力发展安全产品，试图将目前仅限于少数 领域应用的B2安全级别下放到商业应用中来，并逐步 成为新的商业标准。

同一用户对于不同的数据对象有不同的存取权限
不同的用户对同一对象也有不同的权限 用户还可将其拥有的存取权限转授给其他用户
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强制存取控制方法


每一个数据对象被标以一定的密级
每一个用户也被授予某一个级别的许可证

对于任意一个对象，只有具有合法许可证的用户
才可以存取
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每次用户要求进入系统时，由系统核对用户提供的身份标识；
通过鉴定后才提供机器使用权。 用户标识和鉴定可以重复多次
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用户标识自己的名字或身份

用户名/口令 简单易行，容易被人窃取 每个用户预先约定好一个计算过程或者函数 系统提供一个随机数 用户根据自己预先约定的计算过程或者函数进行计算 系统根据用户计算结果是否正确鉴定用户身份
存取控制 审计 视图
操作系统 安全保护
密码存储
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4.2.1 用户标识与鉴别

用户标识与鉴别（Identification &
Authentication）

系统提供的最外层安全保护措施
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用户标识与鉴别
基本方法

系统提供一定的方式让用户标识自己的名字或身份； 系统内部记录着所有合法用户的标识；
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计算机系统的三类安全性问题（续）
管理安全

软硬件意外故障、场地的意外事故、管理不善 导致的计算机设备和数据介质的物理破坏、丢 失等安全问题
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计算机系统的三类安全性问题（续）
政策法律类

政府部门建立的有关计算机犯罪、数据安全保 密的法律道德准则和政策法规、法令
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安全标准简介（续）
C2级

安全产品的最低档次 提供受控的存取保护，将C1级的DAC进一步细化，以 个人身份注册负责，并实施审计和资源隔离 达到C2级的产品在其名称中往往不突出“安 全”(Security)这一特色

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安全标准简介（续）

典型例子

操作系统 Microsoft的Windows NT 3.5， 数字设备公司的Open VMS VAX 6.0和6.1
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安全标准简介（续）
TCSEC/TDI安全级别划分
安全级别
A1 B3
义 验证设计（Verified Design） 安全域（Security Domains）
定
B2
B1 C2 C1 D
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结构化保护（Structural Protection）
标记安全保护（Labeled Security Protection） 受控的存取保护（Controlled Access Protection） 自主安全保护（Discretionary Security Protection） 最小保护（Minimal Protection）
4.1.1 计算机系统的三类安全性问题
什么是计算机系统安全性

为计算机系统建立和采取的各种安全保护措施，以保 护计算机系统中的硬件、软件及数据，防止其因偶然
或恶意的原因使系统遭到破坏，数据遭到更改或泄露
等。
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计算机系统的三类安全性问题（续）
三类计算机系统安全性问题


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4.2.2 存取控制
存取控制机制的功能

存取控制机制的组成

定义存取权限

检查存取权限
用户权限定义和合法权检查机制一起组成了DBMS的 安全子系统
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存取控制（续）

定义存取权限 在数据库系统中，为了保证用户只能访问他有权存 取的数据，必须预先对每个用户定义存取权限。 检查存取权限 对于通过鉴定获得上机权的用户（即合法用户）， 系统根据他的存取权限定义对他的各种操作请求进 行控制，确保他只执行合法操作。

标准的网络产品
只有Cryptek Secure Communications公司的LLC VSLAN一 种产品

数据库
没有符合B2标准的产品
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安全标准简介（续）
B3级

安全域。 该级的TCB必须满足访问监控器的要求，审计跟踪能 力更强，并提供系统恢复过程。
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R1.2 客体重用（Object Reuse） R1.3 标记（Labels）
R1.4 强制存取控制（Mandatory Access Control，简记为 MAC）
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安全标准简介（续）
R2
责任（Accountability）
R2.1 标识与鉴别（Identification & Authentication） R2.2 审计（Audit） R3
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安全标准简介（续）
TDI/TCSEC标准的基本内容

TDI与TCSEC一样，从四个方面来描述安全性级别划 分的指标
安全策略 责任 保证
文档
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安全标准简介（续）
R1 安全策略（Security Policy） R1.1 自主存取控制 （Discretionary Access Control，简记为 DAC）
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安全标准简介（续）

四组(division)七个等级

D C（C1，C2） B（B1，B2，B3） A（A1）

按系统可靠或可信程度逐渐增高 各安全级别之间具有一种偏序向下兼容的关系，即较 高安全性级别提供的安全保护要包含较低级别的所有 保护要求，同时提供更多或更完善的保护能力。

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存取控制（续）
常用存取控制方法


自主存取控制（Discretionary Access Control ，简 称DAC） C2级 灵活 强制存取控制（Mandatory Access Control，简称 MAC） B1级 严格
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自主存取控制方法

提供一种标准，使用户可以对其计算机系统内敏感信息安全 操作的可信程度做评估。

给计算机行业的制造商提供一种可循的指导规则，使其产品 能够更好地满足敏感应用的安全需求。
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安全标准简介（续）

1991年4月美国NCSC（国家计算机安全中心） 颁布了《可信计算机系统评估标准关于可信数据 库系统的解释》（ Trusted Database Interpretation 简称TDI） TDI又称紫皮书。它将TCSEC扩展到数据库管 理系统。 TDI中定义了数据库管理系统的设计与实现中 需满足和用以进行安全性级别评估的标准。
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安全标准简介（续）
表示该级不提供对该指标的支持； 表示该级新增的对该指标 的支持； 表示该级对该指标的支持与相邻低一级的 等级一样； 表示该级对该指标的支持较下一级有所增 加或改动。
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第四章 数据库安全性
4.1 计算机安全性概论
4.2 数据库安全性控制 4.3 视图机制 4.4 审计 4.5 数据加密 4.6 统计数据库安全性 4.7 小结
第四章 数据库安全性

问题的提出

数据库的一大特点是数据可以共享


但数据共享必然带来数据库的安全性问题
数据库系统中的数据共享不能是无条件的共享
例：军事秘密、 国家机密、 新产品实验数据、 市场需求分析、市场营销策略、销售计划、 客户档案、 医疗档案、 银行储蓄数据
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数据库安全性（续）
保证（Assurance）
R3.1 操作保证（Operational Assurance） R3.2 生命周期保证（Life Cycle Assurance）
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安全标准简介（续）
R4 文档（Documentation） R4.1 安全特性用户指南（Security Features User's Guide） R4.2 可信设施手册（Trusted Facility Manual） R4.3 测试文档（Test Documentation） R4.4 设计文档（Design Documentation）
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4.2 数据库安全性控制
4.2.1 4.2.2 4.2.3 4.2.4 4.2.5 4.2.6 用户标识与鉴别 存取控制 自主存取控制方法 授权与回收 数据库角色 强制存取控制方法
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计算机系统中的安全模型
安全性控制层次
高 低
应用
DBMS
OS
DB
方法： 用户标识 和鉴定
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4.2.3自主存取控制方法

优点
能够通过授权机制有效地控制其他用户对敏感数据
的存取

缺点
可能存在数据的“无意泄露”
原因：这种机制仅仅通过对数据的存取权限来进行
安全控制，而数据本身并无安全性标记。
解决：对系统控制下的所有主客体实施强制存取控
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制策略
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4.2.4 授权与回收
技术安全类 管理安全类ห้องสมุดไป่ตู้政策法律类
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计算机系统的三类安全性问题（续）
技术安全

指计算机系统中采用具有一定安全性的硬件、 软件来实现对计算机系统及其所存数据的安全 保护，当计算机系统受到无意或恶意的攻击时 仍能保证系统正常运行，保证系统内的数据不 增加、不丢失、不泄露。
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安全标准简介（续）
B2级

结构化保护 建立形式化的安全策略模型并对系统内的所有主体和 客体实施DAC和MAC。

经过认证的B2级以上的安全系统非常稀少
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安全标准简介（续）

典型例子

操作系统
只有Trusted Information Systems公司的Trusted XENIX一 种产品
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安全标准简介（续）

典型例子

操作系统
数字设备公司的SEVMS VAX Version 6.0 惠普公司的HP-UX BLS release 9.0.9+

数据库
Oracle公司的Trusted Oracle 7 Sybase公司的Secure SQL Server version 11.0.6 Informix公司的Incorporated INFORMIX-OnLine / Secure 5.0

什么是数据库的安全性

数据库的安全性是指保护数据库，防止因用户非法使 用数据库造成数据泄露、更改或破坏。
各系统安全性之间是相互紧密联系、相互支持 的 数据库安全的重要性

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4.1 计算机安全性概论
4.1.1 计算机系统的三类安全性问题
4.1.2 安全标准简介
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数据库 Oracle公司的Oracle 7 Sybase公司的 SQL Server 11.0.6
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安全标准简介（续）
B1级

标记安全保护。“安全”(Security)或“可信 的”(Trusted)产品。

对系统的数据加以标记，对标记的主体和客体实施强 制存取控制（MAC）、审计等安全机制